JP7411160B2 - Liquid ejecting device, head drive control method - Google Patents

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Description

本発明は液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting device and a head drive control method.

液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドを駆動するとき、圧力室から共通流路に伝搬する圧力波によって共通流路で音響波共振が発生することがある。 When driving a liquid ejection head having a plurality of nozzles that eject liquid, acoustic wave resonance may occur in the common flow path due to pressure waves propagating from the pressure chamber to the common flow path.

従来、ヘッドの共振周波数と異なる駆動周波数の駆動波形でヘッドを駆動することが知られている(特許文献1)。 Conventionally, it has been known to drive a head with a drive waveform having a drive frequency different from the resonance frequency of the head (Patent Document 1).

特開2004-330514号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-330514

しかしながら、特許文献1に開示の構成にあっては、ヘッドの駆動周波数が制約を受けるという課題がある。 However, the configuration disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the driving frequency of the head is restricted.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動周波数を制約しないで吐出特性の変動を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress fluctuations in ejection characteristics without restricting the drive frequency.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
前記共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備えている
構成とした。
In order to solve the above problems, a device for discharging liquid according to the present invention includes:
a plurality of pressure chambers each communicating with a plurality of nozzles that discharge liquid;
a common flow path communicating with the plurality of pressure chambers;
a liquid ejection head comprising a plurality of pressure generating elements respectively corresponding to the plurality of pressure chambers;
means for generating and outputting a plurality of drive waveforms whose phases are shifted by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path;
and means for applying different drive waveforms to different pressure generating elements.

本発明によれば、駆動周波数を制約しないで吐出特性の変動を抑制できる。 According to the present invention, fluctuations in ejection characteristics can be suppressed without restricting the drive frequency.

本発明の第1実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram of a printing device as a device for ejecting liquid according to a first embodiment of the present invention. 同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of a discharge unit of the printing apparatus. ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of an example of the head in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction. 同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory diagram similarly taken along the nozzle arrangement direction. 同印刷装置のヘッド駆動制御に係る部分のブロック説明図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a portion related to head drive control of the printing apparatus. 共通流路の共振周期の説明に供する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the resonance period of a common flow path. 同実施形態の作用説明に供する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment. 比較例の説明に供する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a comparative example. 本発明の第2実施形態の説明に供する説明図である。It is an explanatory view provided for explanation of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の説明に供する説明図である。It is an explanatory view provided for explanation of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の説明に供する説明図である。It is an explanatory view provided for explanation of a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態におけるヘッドの一例のノズル面側から見た外観斜視説明図である。FIG. 7 is an explanatory perspective view of the external appearance of an example of a head according to a fifth embodiment of the present invention as seen from the nozzle surface side. 同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図である。FIG. 4 is a perspective explanatory view of the external appearance seen from the side opposite to the nozzle surface. 同じく分解斜視説明図である。It is also an exploded perspective explanatory view. 同じく流路構成部材の分解斜視説明図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the flow path forming member. 図15の要部拡大斜視説明図である。FIG. 16 is an enlarged perspective explanatory view of the main part of FIG. 15; 同じく流路部分の断面斜視説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the flow path portion.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図1及び図2を参照して説明する。図1は同印刷装置の概略説明図、図2は同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A printing apparatus as a liquid ejecting apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of the same printing apparatus, and FIG. 2 is a plan explanatory diagram of a discharge unit of the same printing apparatus.

印刷装置500は、シート材Pを搬入する搬入部510と、前処理部520と、印刷部530と、乾燥部540と、搬出部550とを備えている。印刷装置500は、搬入部510から搬入(供給)されるシート材Pに対し、前処理手段である前処理部520で必要に応じて前処理液を付与(塗布)し、印刷部530で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部540でシート材Pに付着した液体を乾燥させた後、シート材Pを搬出部550に排出する。 The printing device 500 includes a carry-in section 510 for carrying in the sheet material P, a pre-processing section 520, a printing section 530, a drying section 540, and a carry-out section 550. The printing device 500 applies (applies) a pretreatment liquid to the sheet material P carried in (supplied) from the carry-in unit 510 in a pretreatment unit 520, which is a pretreatment unit, as necessary. After the liquid attached to the sheet material P is dried in the drying section 540, the sheet material P is discharged to the carry-out section 550.

搬入部510は、複数のシート材Pを収容する搬入トレイ511(下段搬入トレイ511A、上段搬入トレイ511B)と、搬入トレイ511からシート材Pを1枚ずつ分離して送り出す給送装置512(512A、512B)とを備え、シート材Pを前処理部520に供給する。 The carry-in section 510 includes a carry-in tray 511 (a lower carry-in tray 511A, an upper carry-in tray 511B) that accommodates a plurality of sheet materials P, and a feeding device 512 (512A) that separates the sheet materials P from the carry-in tray 511 one by one and sends them out. , 512B), and supplies the sheet material P to the preprocessing section 520.

前処理部520は、例えばインクを凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液をシート材Pの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部521などを備えている。 The pre-processing section 520 includes a coating section 521, which is a processing liquid applying means for applying a processing liquid having the effect of coagulating ink and preventing show-through to the printing surface of the sheet material P, for example.

印刷部530は、シート材Pを周面に担持して回転する担持部材(回転部材)であるドラム531と、ドラム531に担持されたシート材Pに向けて液体を吐出する液体吐出部532を備えている。 The printing section 530 includes a drum 531 that is a supporting member (rotating member) that rotates while supporting the sheet material P on its peripheral surface, and a liquid ejecting section 532 that ejects liquid toward the sheet material P supported on the drum 531. We are prepared.

また、印刷部530は、前処理部520から送り込まれたシート材Pを受け取ってドラム531との間でシート材Pを渡す渡し胴534と、ドラム531によって搬送されたシート材Pを受け取って反転機構部560に渡す受け渡し胴535を備えている。 The printing section 530 also includes a transfer cylinder 534 that receives the sheet material P fed from the preprocessing section 520 and passes the sheet material P to and from the drum 531, and a transfer cylinder 534 that receives the sheet material P conveyed by the drum 531 and inverts the sheet material P. A delivery cylinder 535 for delivering to the mechanism section 560 is provided.

前処理部520から印刷部530へ搬送されてきたシート材Pは、渡し胴534に設けられた把持手段(シートグリッパ)によって先端が把持され、渡し胴534の回転に伴って搬送される。渡し胴534により搬送されたシート材Pは、ドラム531との対向位置でドラム531へ受け渡される。 The leading end of the sheet material P conveyed from the pre-processing section 520 to the printing section 530 is gripped by a gripping means (sheet gripper) provided on the transfer cylinder 534, and is conveyed as the transfer cylinder 534 rotates. The sheet material P conveyed by the transfer cylinder 534 is transferred to the drum 531 at a position facing the drum 531.

ドラム531の表面にも把持手段(シートグリッパ)が設けられており、シート材Pの先端が把持手段(シートグリッパ)によって把持される。ドラム531の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によってドラム531の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。 A gripping means (sheet gripper) is also provided on the surface of the drum 531, and the leading end of the sheet material P is gripped by the gripping means (sheet gripper). A plurality of suction holes are formed in a distributed manner on the surface of the drum 531, and a suction means generates a suction airflow directed inward from the required suction holes of the drum 531.

そして、渡し胴534からドラム531へ受け渡されたシート材Pは、シートグリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によってドラム531上に吸着担持され、ドラム531の回転に伴って搬送される。 Then, the sheet material P transferred from the transfer drum 534 to the drum 531 is gripped at the leading end by a sheet gripper, is suctioned and supported on the drum 531 by the suction airflow by the suction means, and is conveyed as the drum 531 rotates. be done.

液体吐出部532は、液体吐出手段である吐出ユニット533(533A~533D)を備えている。例えば、吐出ユニット533Aはシアン(C)の液体を、吐出ユニット533Bはマゼンタ(M)の液体を、吐出ユニット533Cはイエロー(Y)の液体を、吐出ユニット533Dはブラック(K)の液体を、それぞれ吐出する。また、その他、白色、金色(銀色)などの特殊な液体の吐出を行う吐出ユニットを使用することもできる。 The liquid discharge section 532 includes a discharge unit 533 (533A to 533D) which is a liquid discharge means. For example, the discharge unit 533A discharges cyan (C) liquid, the discharge unit 533B discharges magenta (M) liquid, the discharge unit 533C discharges yellow (Y) liquid, and the discharge unit 533D discharges black (K) liquid. Discharge each. In addition, it is also possible to use a discharge unit that discharges a special liquid such as white or gold (silver).

吐出ユニット533は、例えば、図2に示すように、複数のノズル11を配列したノズル列を複数列有する複数の液体吐出ヘッド(以下、単に「ヘッド」という。)1をベース部材103に千鳥状に配置したフルライン型ヘッドを含むヘッドモジュール100を有している。 For example, as shown in FIG. 2, the ejection unit 533 includes a plurality of liquid ejection heads (hereinafter simply referred to as "heads") 1 having a plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzles 11 are arranged in a staggered manner on the base member 103. The head module 100 includes a full-line head arranged in the head module 100.

液体吐出部532の各吐出ユニット533は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。ドラム531に担持されたシート材Pが液体吐出部532との対向領域を通過するときに、吐出ユニット533から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。 The ejection operation of each ejection unit 533 of the liquid ejection section 532 is controlled by a drive signal according to print information. When the sheet material P carried by the drum 531 passes through an area facing the liquid ejection section 532, liquids of each color are ejected from the ejection unit 533, and an image corresponding to the print information is printed.

反転機構部560は、受け渡し胴535から渡されたシート材Pに対して両面印刷をおこなうときに、スイッチバック方式で、シート材Pを反転する機構であり、反転されたシート材Pは印刷部530の搬送経路561を通じて渡し胴534よりも上流側に逆送される。 The reversing mechanism section 560 is a mechanism that reverses the sheet material P in a switchback manner when double-sided printing is performed on the sheet material P passed from the delivery cylinder 535, and the reversed sheet material P is transferred to the printing section. The transfer drum 530 is sent back to the upstream side of the transfer cylinder 534 through the transport path 561 .

乾燥部540は、印刷部530でシート材P上に付着した液体を乾燥させる。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材P上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Pのカールが抑制される。 The drying section 540 dries the liquid deposited on the sheet material P by the printing section 530. As a result, liquid components such as water in the liquid evaporate, the colorant contained in the liquid is fixed on the sheet material P, and curling of the sheet material P is suppressed.

搬出部550は、複数のシート材Pが積載される搬出トレイ551を備えている。乾燥部540から搬送されてくるシート材Pは、搬出トレイ551上に順次積み重ねられて保持される。 The carry-out section 550 includes a carry-out tray 551 on which a plurality of sheet materials P are loaded. The sheet materials P conveyed from the drying section 540 are sequentially stacked and held on the carry-out tray 551.

なお、本実施形態では、シート材がカットシート材である例で説明しているが、連帳紙、ロール紙などの連続体(ウェブ)を使用する装置、壁紙などのシート材を使用する装置などにも本発明を適用することができる。 Although this embodiment is explained using an example in which the sheet material is a cut sheet material, it is also possible to use a device that uses a continuous body (web) such as continuous paper or roll paper, and a device that uses sheet material such as wallpaper. The present invention can also be applied to the following.

次に、ヘッドの一例について図3及び図4を参照して説明する。図3は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図4は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。 Next, an example of the head will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the same head in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction, and FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view similarly taken along the nozzle arrangement direction.

本実施形態のヘッド1は、ノズル板10と、流路板20と、壁面部材としての振動板部材30とを積層接合している。そして、振動板部材30の振動領域(ダイアフラム領域、振動板)31を変位させる圧電アクチュエータ40と、ヘッド1のフレーム部材を兼ねている共通流路部材50とを備えている。 The head 1 of this embodiment has a nozzle plate 10, a channel plate 20, and a diaphragm member 30 as a wall member that are laminated and bonded. A piezoelectric actuator 40 that displaces a vibration region (diaphragm region, diaphragm) 31 of a diaphragm member 30 and a common flow path member 50 that also serves as a frame member of the head 1 are provided.

ノズル板10は、複数のノズル11を配列したノズル列を有している。 The nozzle plate 10 has a nozzle row in which a plurality of nozzles 11 are arranged.

流路板20は、複数のノズル11に通じる複数の圧力室21、各圧力室21にそれぞれ通じる流体抵抗部を兼ねる個別供給流路22、1又は複数の個別供給流路22に通じる1又は複数の中間供給流路24を形成している。隣り合う圧力室21、21は隔壁28にて隔てられている。 The channel plate 20 includes a plurality of pressure chambers 21 communicating with the plurality of nozzles 11, an individual supply channel 22 which also serves as a fluid resistance section and communicating with each pressure chamber 21, and one or more channels communicating with the one or more individual supply channels 22. An intermediate supply channel 24 is formed. Adjacent pressure chambers 21, 21 are separated by a partition wall 28.

振動板部材30は、流路板20の圧力室21の壁面を形成する変位可能な複数の振動領域31を有する。ここでは、振動板部材30は2層構造(限定されない)とし、流路板20側から薄肉部を形成する第1層30aと、厚肉部を形成する第2層30bで構成されている。 The diaphragm member 30 has a plurality of movable vibration regions 31 that form the walls of the pressure chambers 21 of the channel plate 20 . Here, the diaphragm member 30 has a two-layer structure (not limited thereto), and is composed of a first layer 30a forming a thin wall portion and a second layer 30b forming a thick wall portion from the channel plate 20 side.

そして、薄肉部である第1層30aで圧力室21に対応する部分に変形可能な振動領域31を形成している。振動領域31内には、第2層30bで圧電アクチュエータ40と接合する厚肉部である島状の凸部31aを形成している。また、振動板部材30の圧力室間隔壁28に対応する部位に第2層30bで厚肉部である接合部38を形成している。 A deformable vibration region 31 is formed in a portion of the first layer 30a, which is a thin wall portion, corresponding to the pressure chamber 21. In the vibration region 31, an island-shaped convex portion 31a, which is a thick portion that is joined to the piezoelectric actuator 40 in the second layer 30b, is formed. Furthermore, a joint portion 38, which is a thick portion, is formed in the second layer 30b at a portion of the diaphragm member 30 that corresponds to the pressure chamber partition wall 28.

そして、振動板部材30の圧力室21とは反対側に、振動板部材30の振動領域31を変形させる圧力発生素子(駆動手段、アクチュエータ手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ40を配置している。 A piezoelectric actuator 40 including an electromechanical transducer as a pressure generating element (driving means, actuator means) for deforming the vibration region 31 of the diaphragm member 30 is arranged on the opposite side of the diaphragm member 30 from the pressure chamber 21. are doing.

この圧電アクチュエータ40は、ベース部材44上に接合した圧電部材41にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子42と支柱部43を所定の間隔で櫛歯状に形成している。 This piezoelectric actuator 40 is manufactured by forming grooves in a piezoelectric member 41 bonded to a base member 44 by half-cut dicing, and combing a required number of columnar piezoelectric elements 42 and pillars 43 at predetermined intervals in the nozzle arrangement direction. It is tooth-shaped.

そして、圧電素子42は、駆動電圧を与えることで振動領域31を変位させる圧電素子である。支柱部43は、駆動電圧を与えないで圧力室21,21間の隔壁28を支える圧電素子である。 The piezoelectric element 42 is a piezoelectric element that displaces the vibration region 31 by applying a driving voltage. The support column 43 is a piezoelectric element that supports the partition wall 28 between the pressure chambers 21, 21 without applying a driving voltage.

そして、圧電素子42は、振動板部材30の振動領域31に形成した厚肉部である島状の凸部31aに接着剤で接合している。一方、支柱部43は、振動板部材30の隔壁28に対応する部位に設けた厚肉部である接合部38に接着剤で接合している。 The piezoelectric element 42 is bonded to an island-shaped convex portion 31a, which is a thick wall portion, formed in the vibration region 31 of the diaphragm member 30 with an adhesive. On the other hand, the strut portion 43 is bonded to a joint portion 38, which is a thick portion, provided at a portion of the diaphragm member 30 corresponding to the partition wall 28 using an adhesive.

圧電部材41は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極(端面電極)に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材45が接続される。 The piezoelectric member 41 is made by alternately laminating piezoelectric layers and internal electrodes, and the internal electrodes are each drawn out to an end face and connected to an external electrode (end face electrode), and a flexible wiring member 45 is connected to the external electrode. .

共通流路部材50は共通供給流路51を形成している。共通供給流路51は、振動板部材30に設けたフィルタ部39を介して中間供給流路24に通じている。 The common flow path member 50 forms a common supply flow path 51. The common supply channel 51 communicates with the intermediate supply channel 24 via a filter section 39 provided in the diaphragm member 30 .

このヘッド1においては、例えば圧電素子42を基準電位(中間電位)から下げることによって圧電素子42が収縮し、振動板部材30の振動領域31が引かれて圧力室21の容積が膨張することで、圧力室21内に液体が流入する。 In this head 1, for example, by lowering the piezoelectric element 42 from a reference potential (intermediate potential), the piezoelectric element 42 contracts, the vibration region 31 of the diaphragm member 30 is pulled, and the volume of the pressure chamber 21 expands. , liquid flows into the pressure chamber 21.

その後、圧電素子42に印加する電圧を上げて圧電素子42を積層方向に伸長させ、振動板部材30の振動領域31をノズル11に向かう方向に変形させて圧力室21の容積を収縮させることにより、圧力室21内の液体が加圧され、ノズル11から液体が吐出される。 Thereafter, the voltage applied to the piezoelectric element 42 is increased to extend the piezoelectric element 42 in the stacking direction, and the vibration region 31 of the diaphragm member 30 is deformed in the direction toward the nozzle 11, thereby contracting the volume of the pressure chamber 21. , the liquid in the pressure chamber 21 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 11.

次に、ヘッドを駆動制御に係る部分について図5のブロック説明図を参照して説明する。 Next, parts related to drive control of the head will be explained with reference to the block diagram of FIG. 5.

画像データ処理手段401は、入力された画像データを処理して、吐出タイミングとノズル11毎の吐出/非吐出を判別して、吐出データをヘッドドライバ410の選択手段412に与える。 The image data processing means 401 processes the input image data, determines the ejection timing and ejection/non-ejection for each nozzle 11, and provides the ejection data to the selection means 412 of the head driver 410.

駆動波形格納手段402には、互いに位相の異なる複数の駆動波形が格納されている。本実施形態では、ヘッド1の共通供給流路51の共振周期の1/N(N=1以上の整数)だけ位相がずれた2つの駆動波形A、Bが格納されている。本実施形態では、駆動波形Aと駆動波形Bとは共通供給流路51の共振周期の1/2だけ位相がずれている。 The drive waveform storage means 402 stores a plurality of drive waveforms having mutually different phases. In this embodiment, two drive waveforms A and B whose phases are shifted by 1/N (N=an integer greater than or equal to 1) of the resonance period of the common supply channel 51 of the head 1 are stored. In this embodiment, the drive waveform A and the drive waveform B are out of phase by 1/2 of the resonance period of the common supply channel 51.

駆動周波数判断手段403は、ヘッド1の駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数に該当するか否かを判断する。 The driving frequency determining means 403 determines whether the driving frequency of the head 1 corresponds to a divisor of the resonant frequency of the common supply channel 51.

駆動波形選択手段404は、駆動周波数判断手段403の判断結果に応じて駆動波形格納手段402に格納されている駆動波形A、Bを読み出させる。駆動波形選択手段404は、駆動周波数判断手段403によってヘッド1の駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数に該当すると判断されたときには、駆動波形格納手段402から互いに位相が異なる駆動波形A及び駆動波形Bを出力させる。 The drive waveform selection means 404 reads out the drive waveforms A and B stored in the drive waveform storage means 402 according to the determination result of the drive frequency determination means 403. When the drive frequency determining means 403 determines that the drive frequency of the head 1 corresponds to a divisor of the resonant frequency of the common supply channel 51, the drive waveform selection means 404 selects drive waveforms having different phases from the drive waveform storage means 402. A and drive waveform B are output.

増幅手段405A及び増幅手段405Bは、駆動波形格納手段402から出力される駆動波形A、Bをそれぞれ増幅してヘッドドライバ410に出力する。駆動波形格納手段402と、駆動波形選択手段404と、増幅手段405A、405Bとによって、位相が異なる複数の駆動波形を生成出力する手段を構成している。 The amplification means 405A and the amplification means 405B respectively amplify the drive waveforms A and B output from the drive waveform storage means 402 and output them to the head driver 410. Drive waveform storage means 402, drive waveform selection means 404, and amplification means 405A and 405B constitute means for generating and outputting a plurality of drive waveforms having different phases.

ヘッドドライバ410は、圧電素子42に接続された2つのアナログスイッチ411A、411Bの群と、選択手段412とを備えている。 The head driver 410 includes a group of two analog switches 411A and 411B connected to the piezoelectric element 42, and selection means 412.

選択手段412は、液体を吐出させるノズル11に対応するアナログスイッチ411A又は411Bを選択的にON状態にして、圧電素子42に対して駆動波形A又はBを与える。 The selection means 412 selectively turns on the analog switch 411A or 411B corresponding to the nozzle 11 that discharges the liquid, and applies the drive waveform A or B to the piezoelectric element 42.

このとき、選択手段412は、駆動周波数判断手段403の判断結果に応じてアナログスイッチ411A又は411BをON状態にする。選択手段412は、駆動周波数判断手段403によってヘッド1の駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数に該当すると判断されたときには、液体を吐出するノズル11に対応する圧電素子42に与えられる駆動波形に、駆動波形A及び駆動波形Bが混在するようにアナログスイッチ411A又は411BをON状態にする。 At this time, the selection means 412 turns on the analog switch 411A or 411B according to the determination result of the drive frequency determination means 403. When the driving frequency determining means 403 determines that the driving frequency of the head 1 corresponds to a divisor of the resonant frequency of the common supply channel 51, the selecting means 412 applies the voltage to the piezoelectric element 42 corresponding to the nozzle 11 that ejects liquid. The analog switch 411A or 411B is turned on so that the drive waveform A and the drive waveform B are mixed in the drive waveforms.

次に、本実施形態の作用について図6ないし図8を参照して説明する。図6は共通流路の共振の説明に供する説明図である。図7は本実施形態における共通供給流路の振動の説明に供する説明図、図8は比較例における共通供給流路の振動の説明に供する説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the resonance of the common flow path. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the vibration of the common supply channel in this embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the vibration of the common supply channel in the comparative example.

液体吐出ヘッドの共振としては、一般的に、圧力室の共振が知られているが、共通流路の共振は、圧力室の共振と異なる共振周波数を持つ全く別の共振である。図6に示すように、吐出速度の異常が発生する駆動周波数で、観測ノズルを非吐出(非駆動)とし、観測ノズルの隣り(周り)のノズルを駆動させたときの回り込みのメニスカス振動のフーリエ変換結果を示している。 Pressure chamber resonance is generally known as the resonance of a liquid ejection head, but the common flow path resonance is a completely different resonance having a different resonance frequency from the pressure chamber resonance. As shown in Figure 6, the Fourier view of the wraparound meniscus oscillation occurs when the observation nozzle is set to non-discharge (non-drive) and the nozzles adjacent to (around) the observation nozzle are driven at the drive frequency at which abnormal discharge speed occurs. Shows the conversion result.

この図6の例で使用したヘッドは、圧力室の共振周期Tc=3.1μs、すなわち、周波数は320kHzである。したがって、図6で現れる300kHzの振動は、圧力室の共振とは異なり、他の実験事実から共通流路の共振であることが分かっている。共通流路の共振周波数が300kHzである場合、駆動周波数60kHzでヘッドを駆動させると、駆動波形は高調波を含むため、60kHzの倍数である300kHzの共通流路の共振を励起する。この共通流路の共振によって励起された圧力波が圧力室に伝わると吐出速度の変動を引き起こす。 In the head used in the example of FIG. 6, the resonance period Tc of the pressure chamber is 3.1 μs, that is, the frequency is 320 kHz. Therefore, the 300 kHz vibration appearing in FIG. 6 is different from the resonance of the pressure chamber, and is known from other experimental facts to be the resonance of the common flow path. When the resonant frequency of the common flow path is 300 kHz, when the head is driven at a drive frequency of 60 kHz, the drive waveform includes harmonics, so the resonance of the common flow path of 300 kHz, which is a multiple of 60 kHz, is excited. When the pressure waves excited by the resonance of this common flow path are transmitted to the pressure chamber, they cause fluctuations in the discharge speed.

ここで、図8に示す比較例では、図8(a)に示す1つの駆動波形Aを使用してヘッド1を駆動する。このとき、駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数であると、図8(b)及び(c)に示すように、2つの圧力室21から共通供給流路51に伝搬する振動が、図8(d)に示すように、足し合わされて大きな振幅の振動となる。この共通供給流路51内の共振で励起される大きな振動が圧力室21に伝搬することで吐出速度が変動する。 In the comparative example shown in FIG. 8, the head 1 is driven using one drive waveform A shown in FIG. 8(a). At this time, if the driving frequency is a divisor of the resonant frequency of the common supply channel 51, vibration propagates from the two pressure chambers 21 to the common supply channel 51, as shown in FIGS. 8(b) and 8(c). However, as shown in FIG. 8(d), they are added together to form a vibration with a large amplitude. Large vibrations excited by the resonance within the common supply flow path 51 propagate to the pressure chamber 21, causing the discharge speed to fluctuate.

これに対して、本実施形態では、図7(a)に示すように、共通供給流路51の共振周期Teとするとき、駆動波形Aと、駆動波形Aに対してTe/2だけ位相のずれた駆動波形Bとを使用する。そして、駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数であるときには、駆動波形Aと駆動波形Bとが混在するように異なる圧電素子42に与える。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7(a), when the resonance period Te of the common supply flow path 51 is set, the drive waveform A and the drive waveform A have a phase difference of Te/2 with respect to the drive waveform A. The shifted drive waveform B is used. Then, when the drive frequency is a divisor of the resonant frequency of the common supply channel 51, the drive waveform A and the drive waveform B are applied to different piezoelectric elements 42 so as to coexist.

これにより、図7(b)及び(c)に示すように、駆動波形Aによる振動と駆動波形Bによる振動とはTe/2だけ位相がずれた逆位相となるので、図7(d)に示すように、駆動波形Aによる振動と駆動波形Bによる振動が打ち消しあって、共通供給流路51に大きな振幅の振動が励起されない。 As a result, as shown in FIGS. 7(b) and (c), the vibration caused by drive waveform A and the vibration caused by drive waveform B are in opposite phases with a phase difference of Te/2, so that As shown, the vibrations caused by the drive waveform A and the vibrations caused by the drive waveform B cancel each other out, so that vibrations with large amplitudes are not excited in the common supply channel 51.

したがって、駆動周波数に対する制約なく吐出速度の変動などの吐出特性の変動が抑制される。 Therefore, fluctuations in ejection characteristics such as fluctuations in ejection speed are suppressed without restrictions on the driving frequency.

ここで、複数のノズル11(圧電素子42)に対する駆動波形Aと駆動波形Bの割り当てについて説明する。 Here, assignment of drive waveform A and drive waveform B to the plurality of nozzles 11 (piezoelectric elements 42) will be explained.

本実施形態では、複数のノズル11の内の半数に駆動波形Aを、残りの半数に駆動波形Bを割り当てている。このとき、上述したように、駆動波形Aによって生じる振動と駆動波形Bによって生じる振動は互いに逆位相となるため、打ち消し合う。 In this embodiment, drive waveform A is assigned to half of the plurality of nozzles 11, and drive waveform B is assigned to the remaining half. At this time, as described above, the vibrations caused by the drive waveform A and the vibrations caused by the drive waveform B have opposite phases to each other and therefore cancel each other out.

したがって、複数のノズル11、例えば、共通供給流路51につながる1列のノズル列を構成する複数のノズル11に駆動波形Aと駆動波形Bを半数ずつ混在させて駆動させることで、圧電素子42から共通供給流路51へ伝わる圧力が互いに打ち消し合う。 Therefore, by driving a plurality of nozzles 11, for example, a plurality of nozzles 11 constituting one nozzle row connected to the common supply flow path 51, by mixing half of the drive waveforms A and half of the drive waveforms B, the piezoelectric element 42 The pressures transmitted from the source to the common supply flow path 51 cancel each other out.

これにより、共通供給流路51に入力される振動が抑制されるため、共通供給流路51の振動も小さくなり、共通供給流路51から圧力室21に伝わる振動も小さくなるため、吐出速度の変動を抑えることができる。 As a result, the vibration input to the common supply flow path 51 is suppressed, so the vibration of the common supply flow path 51 is also reduced, and the vibration transmitted from the common supply flow path 51 to the pressure chamber 21 is also reduced, so that the discharge speed is reduced. Fluctuations can be suppressed.

また、複数のノズル11に対する駆動波形Aと駆動波形Bの割り当ては、複数のノズル11を全駆動するとき(ベタパターン)と、非吐出のノズルがあるとき(ベタパターンでないとき)とで異ならせることができる。 In addition, the assignment of drive waveform A and drive waveform B to the plurality of nozzles 11 is made different depending on when the plurality of nozzles 11 are fully driven (solid pattern) and when there are nozzles that are not ejecting (non-solid pattern). be able to.

例えば、ベタパターンを印刷する場合には、ノズル列内のすべてのノズル11を駆動させる(吐出させる)。そこで、ノズル列内の奇数番目のノズル11に駆動波形Aを、偶数番目のノズル11に駆動波形Bを割り当てる。 For example, when printing a solid pattern, all the nozzles 11 in the nozzle row are driven (discharged). Therefore, the drive waveform A is assigned to the odd numbered nozzles 11 in the nozzle row, and the drive waveform B is assigned to the even numbered nozzles 11.

一方、ベタパターンでないパターンを印刷する場合には、ノズル列内の複数のノズル11に液体を吐出しないノズル11が含まれる。そこで、液体を吐出するノズル11のうちの半数に駆動波形Aを、残りの半数に駆動波形Bを割り当てる。 On the other hand, when printing a pattern that is not a solid pattern, the plurality of nozzles 11 in the nozzle row include nozzles 11 that do not eject liquid. Therefore, drive waveform A is assigned to half of the nozzles 11 that eject liquid, and drive waveform B is assigned to the remaining half.

このように、本実施形態では、異なる圧電素子42に対して、共通供給流路51の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた異なる駆動波形A、Bを与えるヘッド駆動制御方法でヘッド1を駆動制御している。 In this manner, in this embodiment, different drive waveforms A and B are provided to different piezoelectric elements 42 with a phase difference of 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common supply channel 51. The head 1 is driven and controlled using a head drive control method.

また、少なくとも、駆動周波数が共通供給流路51の共振周期の約数であるとき、異なる圧電素子42に対して位相がずれた異なる駆動波形A、Bを与えるヘッド駆動制御方法でヘッド1を駆動制御している。 Further, at least when the drive frequency is a divisor of the resonance period of the common supply channel 51, the head 1 is driven using a head drive control method that provides different drive waveforms A and B with different phases to different piezoelectric elements 42. It's in control.

次に、本発明の第2実施形態について図9を参照して説明する。図9は同実施形態における駆動波形の一例とノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of drive waveforms and assignment to nozzles in the same embodiment.

本実施形態では、N個(Nは2つ以上の整数)の異なる駆動波形を使用する。N個の駆動波形は、互いに共通供給流路51の共振周期Teの1/Nだけ位相をずらしている。例えば、ある1つの駆動波形に対して、残り(N-1)個の駆動波形は、1/N、2/N、・・・、(N-1)/Nだけ位相をずらしている。 In this embodiment, N different drive waveforms (N is an integer of 2 or more) are used. The N drive waveforms are shifted in phase from each other by 1/N of the resonance period Te of the common supply flow path 51. For example, the remaining (N-1) drive waveforms are shifted in phase by 1/N, 2/N, . . . , (N-1)/N with respect to one drive waveform.

そして、ヘッドの駆動周波数が共通供給流路51の共振周波数の約数に該当すると判断された場合には、複数のノズル11に対して、ある1つの駆動波形に対して1/N、2/N、・・・、(N-1)/Nだけ位相をずらした駆動波形を順番に選択して与える。 If it is determined that the drive frequency of the head corresponds to a divisor of the resonant frequency of the common supply flow path 51, then 1/N, 2/N for a certain drive waveform for the plurality of nozzles 11 Driving waveforms whose phases are shifted by N, . . . , (N-1)/N are sequentially selected and applied.

例えば、図9に示すように、3つ(N=3)の駆動波形を使用する場合、駆動波形Aと、駆動波形Aに対して共通供給流路51の共振周期Teの1/3だけ位相のずれた駆動波形Bと、駆動波形Aに対して共通供給流路51の共振周期Teの2/3だけ位相のずれた駆動波形Cとする。 For example, as shown in FIG. 9, when three (N=3) drive waveforms are used, the drive waveform A and the drive waveform A are phased by 1/3 of the resonance period Te of the common supply channel 51. A drive waveform B is shifted in phase with respect to the drive waveform A, and a drive waveform C is shifted in phase with respect to the drive waveform A by 2/3 of the resonance period Te of the common supply flow path 51.

そして、m個のノズル11の配列を例えばノズル11-1、11-2、11-3,11-4・・・11-mとするとき、ノズル11-1には駆動波形A、ノズル11-2には駆動波形B、ノズル11-3には駆動波形Cを割り当てる。以後は駆動波形A~Cの割り当てを繰り返す。 When the arrangement of m nozzles 11 is, for example, nozzles 11-1, 11-2, 11-3, 11-4...11-m, the drive waveform A is applied to the nozzle 11-1, and the drive waveform The drive waveform B is assigned to the nozzle 2, and the drive waveform C is assigned to the nozzle 11-3. Thereafter, the allocation of drive waveforms A to C is repeated.

これにより、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動を抑制することができる。 Thereby, the vibrations generated in each nozzle cancel each other out, so it is possible to suppress vibrations input to the common flow path.

次に、本発明の第3実施形態について図10を参照して説明する。図10は同実施形態における2つ駆動波形のノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。
説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining assignment of two drive waveforms to nozzles in the same embodiment.
explain.

本実施形態では、前記第1実施形態における2つの駆動波形Aと駆動波形Bとを、ノズル列を構成する複数のノズル11に対して所定ノズル数毎に交互に割り当てている。 In this embodiment, the two drive waveforms A and B in the first embodiment are alternately assigned to a plurality of nozzles 11 constituting a nozzle row for every predetermined number of nozzles.

図10に示すように、m個のノズル11の配列を例えばノズル11-1、11-2、11-3,11-4・・・11-mとする。 As shown in FIG. 10, the arrangement of m nozzles 11 is, for example, nozzles 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, . . . 11-m.

このとき、図10(a)に示す例では、ノズル11-1には駆動波形A、ノズル11-2には駆動波形B、ノズル11-3には駆動波形A、というように1ノズル毎に交互に割り当てている。 At this time, in the example shown in FIG. 10(a), drive waveform A is applied to nozzle 11-1, drive waveform B is applied to nozzle 11-2, drive waveform A is applied to nozzle 11-3, and so on for each nozzle. They are assigned alternately.

また、図10(b)示す例では、ノズル11-1、11-2にはいずれも駆動波形A、ノズル11-3、11-4には駆動波形B、というように2ノズル毎に交互に割り当てている。 In the example shown in FIG. 10(b), drive waveform A is applied to nozzles 11-1 and 11-2, drive waveform B is applied to nozzles 11-3 and 11-4, and so on, alternately for every two nozzles. Assigned.

これにより、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動を抑制することができる。 Thereby, the vibrations generated in each nozzle cancel each other out, so it is possible to suppress vibrations input to the common flow path.

次に、本発明の第4実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態における2つ駆動波形のノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining assignment of two drive waveforms to nozzles in the same embodiment.

本実施形態では、前記第1実施形態における2つの駆動波形Aと駆動波形Bとを、ノズル列を構成する複数のノズル11のうちの液体を吐出するノズルに対して所定ノズル数毎に交互に割り当てている。 In this embodiment, the two drive waveforms A and B in the first embodiment are alternately applied to the nozzles that eject liquid among the plurality of nozzles 11 constituting the nozzle row, every predetermined number of nozzles. Assigned.

図11に示すように、m個のノズル11の配列を例えばノズル11-1、11-2、11-3,11-4・・・11-mとする。また、液体を吐出するノズル11は、ノズル11-1、11-3~11-5、11-8、11-mとする。 As shown in FIG. 11, the arrangement of m nozzles 11 is, for example, nozzles 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, . . . 11-m. Further, the nozzles 11 for discharging liquid are assumed to be nozzles 11-1, 11-3 to 11-5, 11-8, and 11-m.

このとき、図11(a)に示す例では、ノズル11-1には駆動波形A、ノズル11-3には駆動波形B、ノズル11-4には駆動波形A、というように1ノズル毎に交互に割り当てている。 At this time, in the example shown in FIG. 11(a), drive waveform A is applied to nozzle 11-1, drive waveform B is applied to nozzle 11-3, drive waveform A is applied to nozzle 11-4, and so on for each nozzle. They are assigned alternately.

また、図11(b)示す例では、ノズル11-1、11-3にはいずれも駆動波形A、ノズル11-4、11-5には駆動波形B、というように2ノズル毎に交互に割り当てている。 In addition, in the example shown in FIG. 11(b), drive waveform A is applied to nozzles 11-1 and 11-3, drive waveform B is applied to nozzles 11-4 and 11-5, and so on. Assigned.

これにより、非吐出のノズルが含まれる場合でも、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動をより効果的に抑制することができる。 Thereby, even if non-discharging nozzles are included, the vibrations generated in each nozzle cancel each other out, so it is possible to more effectively suppress vibrations input to the common flow path.

次に、本発明の第5実施形態について図12ないし図17も参照して説明する。図12は同実施形態で駆動制御するヘッドをノズル面側から見た外観斜視説明図、図13は同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図、図14は同じく分解斜視説明図、図15は同じく流路構成部材の分解斜視説明図、図16は図15の要部拡大斜視説明図、図17は同じく流路部分の断面斜視説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference also to FIGS. 12 to 17. FIG. 12 is an explanatory perspective view of the external appearance of the head whose drive is controlled in the same embodiment as seen from the nozzle surface side, FIG. 13 is an explanatory perspective view of the external appearance of the head viewed from the side opposite to the nozzle surface, and FIG. 14 is an exploded perspective explanatory view of the head. Reference numeral 15 is an exploded perspective explanatory view of the flow path constituent members, FIG. 16 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 15, and FIG. 17 is a cross-sectional perspective view of the flow path portion.

ヘッド1は、ノズル板10と、流路板(個別流路部材)20と、振動板部材30と、共通流路部材50と、ダンパ部材60と、共通流路部材70と、フレーム部材80と、配線部材(フレキシブル配線基板)45などを備えている。配線部材45にはヘッドドライバ(ドライバIC)410が実装されている。 The head 1 includes a nozzle plate 10, a flow path plate (individual flow path member) 20, a diaphragm member 30, a common flow path member 50, a damper member 60, a common flow path member 70, and a frame member 80. , a wiring member (flexible wiring board) 45, and the like. A head driver (driver IC) 410 is mounted on the wiring member 45 .

ノズル板10には、液体を吐出する複数のノズル11を有している。複数のノズル11は、二次元状にマトリクス配置されている。 The nozzle plate 10 has a plurality of nozzles 11 that eject liquid. The plurality of nozzles 11 are arranged in a two-dimensional matrix.

個別流路部材20は、複数のノズル11に各々連通する複数の圧力室(個別液室)21と、複数の圧力室21に各々通じる複数の個別供給流路22と、複数の圧力室21に各々通じる複数の個別回収流路23とを形成している。1つの圧力室21及びこれに通じる個別供給流路22と個別回収流路23を併せて個別流路25と称する。 The individual flow path member 20 includes a plurality of pressure chambers (individual liquid chambers) 21 each communicating with the plurality of nozzles 11 , a plurality of individual supply flow paths 22 communicating with the plurality of pressure chambers 21 , and a plurality of pressure chambers 21 . A plurality of individual recovery channels 23 are formed, each of which communicates with the other. One pressure chamber 21 and the individual supply flow path 22 and individual recovery flow path 23 communicating therewith are collectively referred to as an individual flow path 25.

振動板部材30は、圧力室21の変形な可能な壁面である振動領域31を形成し、振動領域31には圧電素子42が一体に設けられている。また、振動板部材30には、個別供給流路22に通じる供給側開口32と、個別回収流路23に通じる回収側開口33とが形成されている。圧電素子42は、振動領域31を変形させて圧力室21内の液体を加圧する圧力発生素子である。 The diaphragm member 30 forms a vibration region 31 that is a deformable wall surface of the pressure chamber 21, and a piezoelectric element 42 is integrally provided in the vibration region 31. Further, the diaphragm member 30 is formed with a supply side opening 32 communicating with the individual supply channel 22 and a recovery side opening 33 communicating with the individual recovery channel 23. The piezoelectric element 42 is a pressure generating element that pressurizes the liquid in the pressure chamber 21 by deforming the vibration region 31.

なお、個別流路部材20と振動板部材30とは、部材として別部材であることに限定さるものではない。振動板部材30は個別流路部材20の表面に成膜された材料で構成されるものを含む。 Note that the individual flow path member 20 and the diaphragm member 30 are not limited to being separate members. The diaphragm member 30 includes one made of a material formed into a film on the surface of the individual channel member 20.

共通流路部材50は、共通流路支流部材であり、2以上の個別供給流路22に通じる複数の共通供給流路支流52と、2以上の個別回収流路23に通じる複数の共通回収流路支流53とを交互に隣接して形成している。 The common channel member 50 is a common channel tributary member, and includes a plurality of common supply channel tributaries 52 communicating with two or more individual supply channels 22 and a plurality of common recovery channels communicating with two or more individual recovery channels 23. The tributaries 53 are formed adjacent to each other alternately.

共通流路部材50には、個別供給流路22の供給側開口32と共通供給流路支流52を通じる供給口54となる貫通孔と、個別回収流路23の回収側開口33と共通回収流路支流53を通じる回収口55となる貫通孔が形成されている。 The common channel member 50 includes a through hole that serves as a supply port 54 that communicates with the supply side opening 32 of the individual supply channel 22 and the common supply channel tributary 52, and a through hole that connects the recovery side opening 33 of the individual recovery channel 23 with the common recovery channel. A through hole serving as a recovery port 55 through which the tributary stream 53 passes is formed.

また、共通流路部材50は、複数の共通供給流路支流52に通じる1又は複数の共通供給流路本流56の一部56aと、複数の共通回収流路支流53に通じる1又は複数の共通回収流路本流57の一部57aを形成している。 In addition, the common flow path member 50 includes a portion 56a of one or more common supply flow path main streams 56 that communicate with the plurality of common supply flow path tributaries 52, and one or more common flow path members 56a that communicate with the plurality of common recovery flow path tributaries 53. It forms a part 57a of the main stream 57 of the recovery channel.

ダンパ部材60は、共通供給流路支流52の供給口54と対面する(対向する)供給側ダンパ62と、共通回収流路支流53の回収口55と対面する(対向する)回収側ダンパ63を有している。 The damper member 60 includes a supply side damper 62 that faces (opposes) the supply port 54 of the common supply channel tributary 52 and a recovery side damper 63 that faces (opposes) the recovery port 55 of the common recovery channel tributary 53. have.

ここで、共通供給流路支流52及び共通回収流路支流53は、同じ部材である共通流路部材50に交互に並べて配列された溝部を、変形可能な壁面を形成するダンパ部材60で封止することで構成している。 Here, the common supply channel tributary 52 and the common recovery channel tributary 53 have grooves arranged alternately in the common channel member 50, which is the same member, sealed with a damper member 60 forming a deformable wall surface. It consists of

共通流路部材70は、共通流路本流部材であり、複数の共通供給流路支流52に通じる共通供給流路本流56と、複数の共通回収流路支流53に通じる共通回収流路本流57を形成する。 The common flow path member 70 is a common flow path main stream member, and includes a common supply flow path main flow 56 communicating with a plurality of common supply flow path tributaries 52 and a common recovery flow path main flow 57 communicating with a plurality of common recovery flow path tributaries 53. Form.

フレーム部材80には、通供給流路本流56の一部56bと、共通回収流路本流57の一部57bが形成されている。共通供給流路本流56の一部56bはフレーム部材80に設けた供給ポート81に通じ、共通回収流路本流57の一部57bはフレーム部材80に設けた回収ポート82に通じている。 A part 56b of the main stream 56 of the supply channel and a part 57b of the main stream 57 of the common recovery channel are formed in the frame member 80. A portion 56b of the common main supply channel 56 communicates with a supply port 81 provided in the frame member 80, and a portion 57b of the common recovery channel main stream 57 communicates with a recovery port 82 provided in the frame member 80.

このヘッド1においては、液体は共通供給流路本流56から共通供給流路支流52を通り、供給口54から圧力室21へ供給され、ノズル11から液体が吐出される。ノズル11から吐出されない液体は、回収口55から共通回収流路支流53を通り、共通回収流路本流57に流れ、回収ポート82から外部の循環装置を経て供給ポート81を通じて、再度、共通供給流路本流56に供給される。 In this head 1, the liquid passes from the common supply channel main stream 56 to the common supply channel branch 52, is supplied from the supply port 54 to the pressure chamber 21, and is discharged from the nozzle 11. The liquid that is not discharged from the nozzle 11 passes through the common recovery channel tributary 53 from the recovery port 55, flows into the common recovery channel main stream 57, passes through the recovery port 82, an external circulation device, and passes through the supply port 81, and then returns to the common supply stream. is supplied to the main stream 56.

このように、ノズル11が2次元マトリクス配置されたヘッド1を備える場合にも、共通供給流路支流52の共振周期及び共通回収流路支流53の少なくともいずれかの共振周期に基づいて前記第1ないし第4実施形態で説明したようなヘッド駆動制御を行うことができる。 In this way, even when the nozzle 11 includes the head 1 arranged in a two-dimensional matrix, the first It is also possible to perform head drive control as described in the fourth embodiment.

なお、上記各実施形態においては、共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数であるとき、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としているが、これに限るものではない。 Note that in each of the above embodiments, a plurality of drive waveforms whose phases are shifted by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path are generated and output, and the drive frequency is equal to the resonance period of the common flow path. Although the configuration is such that different drive waveforms are given to different pressure generating elements when the pressure is a divisor of , the present invention is not limited to this.

例えば、共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数でないときを含めて、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としても、上記実施形態の作用効果をえることができる。 For example, when generating and outputting multiple drive waveforms whose phase is shifted by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path, including when the drive frequency is not a divisor of the resonance period of the common flow path, The effects of the above embodiment can also be obtained even with a configuration in which different drive waveforms are applied to different pressure generating elements.

また、共通流路の共振周期の1/Nの位相のずれに限らず、位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、少なくとも、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数であるとき、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としても、上記実施形態の作用効果をえることができる。 In addition, it is not limited to a phase shift of 1/N of the resonant period of the common flow path, but also when a plurality of drive waveforms with a phase shift are generated and output, and at least the driving frequency is a divisor of the resonant period of the common flow path. The effects of the above embodiment can also be obtained even with a configuration in which different drive waveforms are applied to different pressure generating elements.

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the liquid to be ejected may have a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and is not particularly limited, but the viscosity becomes 30 mPa・s or less at room temperature and normal pressure, or by heating or cooling. Preferably. More specifically, solvents such as water and organic solvents, coloring agents such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, etc., and these include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, constituent elements of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used for purposes such as a liquid for use in liquids, a material liquid for three-dimensional modeling, and the like.

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators using electrothermal conversion elements such as heating resistors, and electrostatic actuators consisting of a diaphragm and opposing electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes things that do.

また、「液体を吐出する装置」には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 Furthermore, "devices that eject liquid" include not only devices that can eject liquid onto objects to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into the air or into liquid. .

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "device for discharging liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging objects to which liquid can adhere, as well as pre-processing devices, post-processing devices, and the like.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, an image forming device is a device that ejects ink to form an image on paper as a “device that ejects liquid,” and an image forming device that forms layers of powder to form three-dimensional objects (three-dimensional objects). There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges a modeling liquid onto a powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "device for ejecting liquid" is not limited to a device that can visualize significant images such as characters and figures using ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning in themselves, and those that form three-dimensional images.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "something to which a liquid can adhere" refers to something to which a liquid can adhere at least temporarily, such as something that adheres and sticks, something that adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic boards, piezoelectric elements, powder layers, organ models, and test cells. Unless otherwise specified, it includes everything to which liquid adheres.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material for the above-mentioned "material to which liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as liquid can adhere thereto, even temporarily.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the term "device for discharging liquid" includes a device in which a liquid discharging head and an object to which liquid can be attached move relative to each other, but the present invention is not limited to this. Specific examples include a serial type device that moves a liquid ejection head, a line type device that does not move a liquid ejection head, and the like.

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, the "device for discharging a liquid" includes a processing liquid coating device that discharges a processing liquid onto paper in order to apply the processing liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulation device that granulates fine particles of the raw material by spraying a composition liquid in which the raw material is dispersed through a nozzle.

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 In addition, in the terms of this application, image formation, recording, printing, imprinting, printing, modeling, etc. are all synonymous.

1 液体吐出ヘッド(ヘッド)
21 圧力室
42 圧電素子
51 共通供給流路(共通流路)
52 共通供給流路支流(共通流路)
53 共通回収流路支流(共通流路)
401 画像データ処理手段
402 駆動波形格納手段
403 駆動周波数判断手段
404 駆動波形選択手段
410 ヘッドドライバ
411A、411B アナログスイッチ
500 印刷装置
510 搬入部
520 前処理部
530 印刷部
540 乾燥部
550 搬出部
1 Liquid ejection head (head)
21 Pressure chamber 42 Piezoelectric element 51 Common supply channel (common channel)
52 Common supply flow path tributary (common flow path)
53 Common recovery channel tributary (common channel)
401 Image data processing means 402 Drive waveform storage means 403 Drive frequency determination means 404 Drive waveform selection means 410 Head driver 411A, 411B Analog switch 500 Printing device 510 Carrying-in section 520 Pre-processing section 530 Printing section 540 Drying section 550 Carrying-out section

Claims (7)

液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
前記共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
a plurality of pressure chambers each communicating with a plurality of nozzles that discharge liquid;
a common flow path communicating with the plurality of pressure chambers;
a liquid ejection head comprising a plurality of pressure generating elements respectively corresponding to the plurality of pressure chambers;
means for generating and outputting a plurality of drive waveforms whose phases are shifted by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path;
An apparatus for discharging liquid, comprising means for applying different drive waveforms to different pressure generating elements.
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
少なくとも、駆動周波数が前記共通流路の共振周波数の約数であるとき、異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備え
前記複数の駆動波形は、前記共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
a plurality of pressure chambers each communicating with a plurality of nozzles that discharge liquid;
a common flow path communicating with the plurality of pressure chambers;
a liquid ejection head comprising a plurality of pressure generating elements respectively corresponding to the plurality of pressure chambers;
means for generating and outputting a plurality of phase-shifted drive waveforms;
At least, when the driving frequency is a divisor of the resonant frequency of the common flow path, means for applying different driving waveforms to different pressure generating elements ,
The plurality of drive waveforms are out of phase by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path.
A device for discharging liquid characterized by:
前記複数の駆動波形は、1/N(Nは1以上の整数)ずつ位相がずれた3つ以上の前記駆動波形を含み、
前記複数の圧力発生素子に対して、前記3つ以上の駆動波形を順次割り当てて与える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体を吐出する装置。
The plurality of drive waveforms include three or more drive waveforms whose phases are shifted by 1/N (N is an integer of 1 or more),
3. The device for discharging liquid according to claim 1 , wherein the three or more drive waveforms are sequentially assigned and applied to the plurality of pressure generating elements.
前記複数の駆動波形は、1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた2つの駆動波形であり、
前記複数の圧力発生素子に対して、前記2つの駆動波形を交互に割り当てて与える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体を吐出する装置。
The plurality of drive waveforms are two drive waveforms that are out of phase by 1/N (N is an integer of 1 or more),
3. The device for discharging liquid according to claim 1 , wherein the two drive waveforms are alternately assigned and applied to the plurality of pressure generating elements.
前記複数の駆動波形は、1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた2つの駆動波形であり、
前記複数の圧力発生素子の内、前記液体を吐出させる前記ノズルに対応する2以上の前記圧力発生素子に対し、前記2つの駆動波形を交互に割り当てて与える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体を吐出する装置。
The plurality of drive waveforms are two drive waveforms that are out of phase by 1/N (N is an integer of 1 or more),
3. The two driving waveforms are alternately assigned and applied to two or more of the plurality of pressure generating elements corresponding to the nozzle that discharges the liquid. A device for discharging the liquid described in .
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御方法であって、
異なる前記圧力発生素子に対して、前記共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれた異なる駆動波形を与える
ことを特徴とするヘッド駆動制御方法。
a plurality of pressure chambers each communicating with a plurality of nozzles that discharge liquid;
a common flow path communicating with the plurality of pressure chambers;
A head drive control method for driving and controlling a liquid ejection head including a plurality of pressure generating elements respectively corresponding to the plurality of pressure chambers, the method comprising:
A head drive control method characterized in that different drive waveforms having a phase shift of 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path are applied to the different pressure generating elements.
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御方法であって、
少なくとも、駆動周波数が前記共通流路の共振周波数の約数であるとき、異なる前記圧力発生素子に対して位相がずれた異なる駆動波形を与え
前記位相がずれた異なる駆動波形は、前記共通流路の共振周期の1/N(Nは1以上の整数)だけ位相がずれている
ことを特徴とするヘッド駆動制御方法。
a plurality of pressure chambers each communicating with a plurality of nozzles that discharge liquid;
a common flow path communicating with the plurality of pressure chambers;
A head drive control method for driving and controlling a liquid ejection head including a plurality of pressure generating elements respectively corresponding to the plurality of pressure chambers, the method comprising:
At least when the driving frequency is a divisor of the resonant frequency of the common flow path, providing different driving waveforms with different phases to the different pressure generating elements ,
The different drive waveforms whose phases are shifted are shifted in phase by 1/N (N is an integer of 1 or more) of the resonance period of the common flow path.
A head drive control method characterized by:
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